Прецизионные кондиционеры против сплит систем

Для центров обработки данных (ЦОД) содержащих больше 5 стоек существуют разнообразные специализированные решения для обеспечения необходимого микроклимата. Для небольших серверных комнат (до 5 стоек, <20 кВт рассеивания тепла) использовать подобные решения зачастую слишком дорого. IT директорам малого и среднего бизнеса приходиться самостоятельно комплектовать системы охлаждения и поддержания влажности небольших серверных, балансируя между ценой и качеством системы. Попробуем сравнить различные решения для кондиционирования и оценить, на основе практического опыта, насколько верны отдельные утверждения специалистов и маркетологов компаний, специализирующихся на поставке и монтаже прецизионных систем кондиционирования.

Поскольку я не являюсь специалистом в области кондиционирования, по тексту наверняка есть нестыковки по технике. Очень надеюсь на помощь специалистов в корректировке данного материала.  Замечания, пожалуйста, присылайте на e-mail: 2af@mail.ru.

Не нужно присылать письма с фразами о некорректном сравнении, вроде как нельзя сравнивать яблоко с апельсинами. Мое мнение, сравнивать можно, т.к. прецизионники и сплиты приобретаются для одной цели – поддержания заданной температуры, а в идеале и микроклимата, в серверном помещении. Несомненно, и то и другое решение не идеальны, но они решают поставленную задачу хорошо ли, плохо ли. Поэтому сравнивать их можно и нужно и это лишь речи маркетологов о некорректности сравнения.

Итак, какие параметры микроклимата должны быть выдержаны в серверных (аппаратных) помещениях? В старом СН 512-78 «Технические требования к зданиям и помещениям для установки средств вычислительной техники»  приводятся следующие параметры микроклимата серверных:

• Температура воздуха в помещениях — 20°± 2 °С (не более 25 °С). Предпочтительно нижняя граница.
• Относительная влажность воздуха — 20-70 % (не более 75 % в холодный период, в теплый для 25 °С — не более 65 %, для 24 °С и ниже — не более 70 %).
• Оптимальная скорость потока воздуха — 0,2 м/с (не более 0,3 м/с для холодного, 0,5 м/с для теплого периодов).
• Запыленность воздуха помещений не должна превышать: в серверной — 0,75 мг/м3, с размерами частиц не более 3 мкм (атм. пыль, сажа, дым, споры, асбест); в помещениях обработки данных — 2 мг/м3.

Серверная комната

Все высказывания приведенные далее основываются на опыте обеспечения микроклимата в серверной площадью ~11 м2. Габариты помещения 3950х2873х3500 мм ~ 40 м3. В ней размещено оборудование, потребляющее при расчете по блокам питания мощность ~14 кВт. Учитывая, что блоки питания проектируются с ~33% запасом получаем, что более или менее реальное энергопотребление составляет ~10 кВт.  Более подробно о расчете энергопотребления можно прочитать в статье «Расчет общей потребности в электроэнергии в центрах обработки данных» подготовленной специалистами APC. Оборудование размещено в 3-х 19″ стойках.

На момент написания статьи охлаждали помещение два бытовых настенных сплит кондиционера (хотя правильнее называть такие аппараты воздухоохладителями, т.к. влажность они поддерживать не в состоянии) McQuay и Pioneer. Бренды отнюдь не топовые в мире производителей кондиционеров, с производительностью по холоду по 7 кВт каждый.  Кондиционеры доработаны «зимним комплектом» для работы при температурах порядка –30 oC. Каждый из кондиционеров имеет наработку более 3-х лет без капитальных ремонтов, только плановое обслуживание. Обычно, для бытовых сплитов это близкий к предельному срок работы после которого можно ожидать выхода кондиционера из строя.

Пройдемся по основным преимуществам прецизионных кондиционеров в сравнении со сплит системами.

Надежность

Самое главное требование к системе кондиционирования серверных помещений – высокая надежность. Прецизионный кондиционер, как заявляют производители, имеет ресурс минимум в 5-6 раз больший, чем у бытового кондиционера. Однако, как бы опровергая фактор надежности, большинство производителей прецизионных кондиционеров дают всего 1 год гарантии на свои изделия. Для сравнения на бытовые сплит системы известных брендов дается гарантия 2-3 года.  Производителям прецизионных кондиционеров имело бы смысл увеличить срок гарантии хотя бы до 3-х лет, чтобы по этому параметру не проигрывать сплит системам. Тем более, если кондиционеры рассчитаны на круглосуточную работу в течении 10 лет – значит уж 3 года они должны гарантированно отработать без ремонтов, т.е. для производителя продление срока гарантии практически ничего не должно стоить. Поскольку производители прецизионной техники, как правило, не дают более 1 года гарантии – утверждение о 10-летней бесперебойной работе можно расценивать как лукавство с их стороны. Например, у меня у кондиционера APC InRow SC примерно через 2 года эксплуатации вышел из строя дренажный насос, т.е. надежность «железа» показательна. Только за выезд инженера APC выкатил такой счет, что пропало желание использовать их сервис. Стоимость специфического дренажного насоса для таких систем тоже существенно выше, чем для широко распространенных сплитов.

Утверждается, что прецизионные кондиционеры рассчитаны на работу 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году, в сумме — 8760 часов в год в течении 10 лет. Бытовой кондиционер рассчитывается на работу порядка 1200 часов в год. Поэтому бытовой кондиционер, по идее, должен выработать свой ресурс (обычно восьмилетний) в течении одного года.

На практике это утверждение не совсем верно. Бытовые сплит кондиционеры известных брендов обычно отрабатывают в аппаратных помещениях ~3 лет, после чего их имеет смысл планово заменять, чтобы не допустить критических ситуаций. Специально разработанные для аппаратных полупромышленные кондиционеры ведущих брендов, вроде Daikin серии FT 25/35/50/60 или Daikin FAQ (не инверторные) адаптированные производителем для работы при минусовых температурах до –30 oC, Mitsubishi Heavy и др. вполне могут проработать и более 5 лет.

Точность поддержания температуры

Утверждается, что бытовой кондиционер может поддерживать в помещении температуру с точностью не более 5 градусов, тогда как прецизионный кондиционер – 0,2-1 градус. Рассмотрим, как обстоят дела на практике в случае с нашей тестовой серверной, охлаждаемой бытовыми сплитами. Для этого проанализируем, как меняется температура со стороны воздухозабора серверной стойки. Замеры производились датчиком температуры и влажности идущим в комплекте с платой управления ИБП APC AP9619 размещенном на передней части стойки на высоте ~1,3 м. График замеров температуры представлен на рис. Можно отметить, что температура практически постоянно находиться возле величины 20 oC. При этом коридор наиболее часто появляющихся значений колеблется от 19,5 до 21 oC или разброс температуры составляет всего 1,5 oC. Редкими короткими выбросами, расширяющими коридор до значений 19 – 22 oC или диапазон в 3 oC можно пренебречь и говорить о том, что бытовой сплит держит диапазон температур в 1,5 oC, а не в 5 oC, как утверждается на сайтах поставщиков прецизионных кондиционеров. Замеры производились в различные дни и всегда результат был неизменным – разброс порядка 1,5 oC. Кроме того, современная техника (в первую очередь, жесткие диски, ленты в стримерах, аккумуляторы в ИБП) куда более лояльно относится к перепадам температур (не резким), чем старое оборудование, поэтому, полагаю, единичные изменения в 5 oC будут переносится без последствий.

Мы получили 1,5 oC разброс температур при том. что датчик температуры в сплитах размещен в корпусе кондиционера, а сам кондиционер находиться на высоте у потолка, что, несомненно, приводит к ухудшению управляемости кондиционера по температуре. При использовании специализированных выносных датчиков идущих в комплекте с согласователем работы кондиционеров – СРК, рекомендуемым Daikin для комплектования своих кондиционеров серии FT/FAQ, результаты должны быть лучше. Проводной датчик для СРК можно разместить непосредственно у воздухозабора стойки  и кондиционер будет реагировать на изменение температуры более оперативно.

Мощность вентилятора

В помещении, где работает бытовой кондиционер, всегда образуются застойные зоны с теплым воздухом, а холодный воздух распределен по помещению неравномерно. Причина подобного явления — незначительная производительность вентилятора внутреннего блока. Для бытовых помещений это почти незаметно, в то время, как в серверных необходимо более равномерное охлаждение (опять же для современного оборудования — это не столь критично). Чтобы воздух по комнате распределялся равномерно, прецизионный кондиционер оснащается мощным(и) вентилятором(и) – примерно в три раза более мощным, чем у бытового кондиционера. Например, для кондиционера APC InRow SC (ACSC101) в паспорте заявлен воздушный поток 1200 куб. футов в минуту или 36  м3  в минуту (или 2160 м3 в час). Аналогичный параметр для эквивалентного по холодопроизводительности кондиционера Daikin FT50/R50 – 972 м3/час (16,2 м3/мин), т.е. в 2,2 раза меньше.

Для небольших серверных, точнее говоря для серверных с рассеиванием тепла порядка 2 кВт на м2 площади помещения, наличие мощного вентилятора в кондиционере (воздухоохладителе) не столь критично, т.к. имея два (три) сплит кондиционера (100% резервирование – необходимое условие при использовании любых кондиционеров. т.к. прецизионники тоже успешно ломаются) можно качественно разогнать холодный воздух по помещению.

Влажность воздуха

Если с температурой все ясно – жесткие диски серверов и систем хранения данных (обычно указывается оптимальная температура HDD — 25 ± 5 oC), аккумуляторные батареи ИБП, и другая тонкая электроника любят прохладу, то с влажностью не совсем очевидно. Зачем в серверной поддерживать влажность близкую к 50%? Ответ на данный вопрос прост, хотя на практике для современного оборудования с качественным заземлением не однозначен.

Если в помещении слишком сухо (низкая влажность), то начинает накапливаться статическое электричество, способное при неосторожном обращении вывести из строя чувствительную электронику. Качественное заземление стоек и корпусов приборов снижает подобный риск, но при извлечении электронных компонентов из оборудования опасность повреждения электроники статическим электричеством вновь возрастает. Кроме того недостаток влаги способствует разрушению лака на электронных печатных платах, высыханию изоляции силовой и коммутационной проводки, что со временем может привести к выходу из строя электронных компонентов.

Если в серверной влажность значительно выше 50%, то возникает риск возникновения конденсата, который способствует коррозии проводников и окислению контактов, а также может вызвать короткое замыкание.

В Москве летом в помещениях зачастую влажность достигает 80%, а зимой — 15%. Для тонкого оборудования это плохие параметры. Бытовой кондиционер не может поддерживать необходимую влажность. При своей работе он осушает воздух (во внутреннем блоке конденсируется влага, забираемая из помещения и удаляется в дренаж).

Утверждается, что «Прецизионные кондиционеры точно поддерживают нужную влажность воздуха с помощью встроенного увлажнителя».

Утверждение интересное, но касается оно только кондиционеров работающих на охлажденной (чиллерной) воде, либо имеющих отдельный увлажнитель воздуха с подключением к проточному водоснабжению и канализации. Для других кондиционеров, например, APC InRow RD работающих на обычном фреоне, наличие увлажнителя воздуха – дополнительная (отдельная и внешняя) опция.

Как увлажнять воздух в серверных? Это довольно сложная задача. Отдельные моменты разобраны в статье «Humidification Strategies for Data Centers and Network Rooms”.  Недостаточно поставить увлажнитель воздуха в серверную комнату. Необходимо минимизировать проникновения внешнего воздуха с другим уровнем влажности в серверное помещение. Фактически из серверной необходимо сделать герметичное помещение, чтобы при минимальных затратах обеспечивать поддержание влажности на необходимом уровне.  Обеспечение герметичности серверного помещения необходимо и для обеспечения эффективной работы систем газового пожаротушения.

Существует масса различных систем увлажнения, но далеко не все из них безопасны для аппаратуры, установленной в серверных помещениях. Идеальный и самый дорогой способ поддержки влажности воздуха – использование специализированных прецизионных кондиционеров, работающих на воде и в автоматическом режиме поддерживающих необходимую влажность с минимальными отклонениями. Это самый дорогой и самый верный способ поддержания оптимальной влажности. Этот вариант не очень удобен из-за того, что требует подведения в серверную воды, что не особо любят IT-шники при организации серверных. Использование прецизионных кондиционеров на воде – это, пожалуй, наилучший на сегодня вариант охлаждения серверных с точки зрения энергоэффективности, но организация такого кондиционирования будет самой дорогой, т.к. мало того, что необходимо найти место под габаритный прецизионный кондиционер и чиллер, но необходимо обеспечить 100% защиту от протечек воды.

В небольших серверных достаточно использовать простые бытовые и полупромышленные увлажнители. Иногда для увлажнения используют обычное ведро с водой, но эффективность этого метода крайне низка, хотя «на безрыбье и рак рыба». Наиболее экономичные увлажнители воздуха – традиционные, например:

1. Venta (http://www.venta.ru/products/catalog/airwashers-corporate/),
2. Boneco (http://www.boneco.ru/catalog/aos-E2251.html),
3. Carel (http://www.carelrussia.com/modellines.asp?id=13)
4. и др.

Работа традиционных увлажнителей  воздуха основана на эффекте естественного «холодного» испарения. Благодаря такому саморегулирующемуся процессу достигается высокая эффективность увлажнения. При этом относительная влажность воздуха может достичь только определенного значения для данной температуры (50-60%). При высоких температурах интенсивность испарения возрастает.

Производительность таких увлажнителей определяется влажностью воздуха в помещении — чем выше влажность, тем ниже скорость испарения, но это скорее преимущество, чем недостаток, поскольку влажность воздуха «автоматически» поддерживается на оптимальном уровне.

Вместе с увлажнением воздух очищается — взвешенные в нем микрочастицы выпадают на поверхности стен и пола, как после проведенной влажной уборки.

Увлажнители воздуха основанные на других принципах работы, например ультразвуковые или пароувлажнители, могут значительно увлажнять воздух, доводя влажность до 100%. Поэтому такие увлажнители должны обязательно комплектоваться гигрометрами для своевременного отключения увлажнителя, чтобы не повысить влажность воздуха до чрезмерных величин. При выходе из строя гигрометра влажность воздуха может превысить допустимые значения. Кроме того такие увлажнители могут зависеть от качества воды и требовать для своей работы предварительно подготовленную воду. В противном случае на поверхностях может образовываться белый осадок.

Итак, самый энергоэффективный, надежный и недорогой способ поддержания оптимальной влажности в серверной комнате – использование традиционных увлажнителей. К сожалению, рассчитать оптимальный по производительности увлажнитель непросто. В случае с традиционными увлажнителями проще приобретать со значительным запасом, т.к. в данном случае действительно «запас карман не тянет». Но можно и масштабировать увлажнители воздуха устанавливая несколько одновременно работающих увлажнителей по мере проведения замеров влажности.

Несомненно, использование бытовых увлажнителей добавляет массу хлопот в обслуживании, т.к. необходимо ежедневно заливать бачки увлажнителей воздуха водой. Промышленные увлажнители Venta позволяют автоматически открывать клапан для пополнения бачка. Но умельцы могут легко переделать бытовые увлажнители для работы из большой емкости с водой, или хотя бы из стандартных 19 литровых бутылей, которой хватит на 2-3 дня работы увлажнителя (в зависимости от сезона и степени герметизации серверной от внешней среды).

Запыленность воздуха

Один из опасных врагов электронного оборудования — пыль. Пыль, попавшая в устройства, считывающие с ленты или диска, может вызвать механическое повреждение носителей информации и головок стримеров. Она быстро накапливается на заряженных частях оборудования. При высокой запыленности охлаждающая способность снижается, при этом части оборудования, имеющие слой пыли, работают при температурах, превышающих расчетные величины. Пыль оседает внутри оборудования в местах с электростатическим зарядом и образует проводящие мостики и т.д. Это ведет к уменьшению срока службы оборудования и преждевременному выходу его из строя. Поэтому в серверных от кондиционера требуется также максимальная очистка воздуха от пыли. Бытовой кондиционер имеет слабый вентилятор, а значит, пропускает через себя мало воздуха, его фильтр работает не эффективно. Прецизионный кондиционер, обрабатывая в 3 раза больше воздуха, очищает воздух в несколько раз лучше, чем бытовой кондиционер. При этом прецизионный кондиционер может оснащаться очень эффективными фильтрами.

Утверждение верное, хотя в случае со сплит системами дела обстоят тоже не так уж и плохо. Действительно, производительность воздухообмена сплита примерно в 2-3 раза ниже, чем у прецизионного кондиционера, однако необходимо помнить, что при правильной организации серверной комнаты в ней будут находиться 2-3 увлажнителя воздуха вроде AOS E2251 с производительностью 250 м³/час x 3 = 750 м³/час. Добавив сюда производительность хотя бы одного Daikin FT50/R50 – 972 м3/час получаем величину 1722 м3/час, что уже довольно близко к эталонным 2160 м3/час. Учитывая, что для целей резервирования необходима установка минимум двух кондиционеров, получаем, что производительность воздухообмена составит 2694 м3/час, что больше производительности одного (не зарезервированного) кондиционера APC.

Эффективность охлаждения

Как известно, в бытовых кондиционерах из внутреннего блока выделяется влага, в нем происходит процесс конденсации, поскольку теплообменники при прохождении через него фреона становятся очень холодными (температура ниже точки росы). На конденсацию влаги у бытового кондиционера уходит 30-40% полезной работы. В прецизионных кондиционерах влаги почти не выделяется, поскольку температура теплообменников выше (что достигается специальными мерами). В результате, потери на конденсацию очень малы, 5-15%. Поэтому, эффективность ощутимого охлаждения в прецизионных кондиционерах на 1/3 выше. Именно поэтому холодопроизводительность бытовых кондиционеров для серверных должна быть примерно на треть выше, чем прецизионных кондиционеров.

Сравним предельное энергопотребление кондиционера APC InRow RD (ACRD101)  и двух кондционеров Daikin FT60.

Итого получаем, что при полученном запасе по холоду в 36% у двух Daikin FT60 энергопотребление выше всего на 8,6%. Такая незначительная разница получается в т.ч. из-за существенно меньшей производительности вентиляторов бытовых воздухоохладителей.

Несомненно, реальные значения могут отличаться в зависимости от различных условий, но подобное сравнение — повод задуматься, не лукавят ли производители прецизионных кондиционеров, указывая на их существенно более эффективное энергопотребление.

С точки зрения эффективности охлаждения несомненный интерес представляют кондиционеры на чиллерной (охлажденной воде) и кондиционеры имеющие режим Free Cooling (охлаждения за счет использования холодного наружного воздуха). Кондиционеры на воде ставить в небольшое помещение невозможно, т.к. чиллер и сам кондиционер весьма габаритные. Кроме того грамотное подведение воды исключающее протечки –  непростая техническая задача. Далеко не все кондиционеры оснащаются режимом Free Cooling.

Отчасти режим Free Cooling можно сымитировать с использованием приточно-вытяжной вентиляции. При построении такой системы важно грамотно обеспечить подмешивание к наружному воздуху теплый воздух, удаляемый из помещения. Грамотно изолировать теплый воздух на выходе серверов, чтобы исключить смешение с холодным воздухом, поступающим к воздухозабору серверов, можно с помощью оборудования Rack Air Removal.  Аналогичные системы имеются у различных производителей. Смешивая холодный воздух поступающий с улицы в холодное время года с теплым воздухом забранным от серверов можно обеспечить воздух с необходимой температурой. Однако, при таком решении возникнут проблемы с  обеспечением необходимого уровня влажности и обеспечение газового пожаротушения.

Работа при низких температурах

Бытовые кондиционеры хоть и работают в широком диапазоне температур наружного воздуха, их возможностей все равно недостаточно. Повышение температуры окружающей среды приводит к резкой потере эффективности внешнего блока, и в какой-то момент внешний блок отключается. Обычно это соответствует температуре окружающей среды порядка плюс 40-45 °С. Зимой, при использовании дополнительных устройств (так называемый «зимний пуск») бытовые кондиционеры могут работать при минимальной температуре наружного воздуха минус 30 градусов. Это предельная температура для бытовых кондиционеров. Прецизионные системы кондиционирования воздуха могут работать в диапазоне температур от минус 60 до плюс 60 °С (в некоторых случаях диапазон может быть еще шире).

Одно из главных достоинств (для помещений, где находятся люди) бытовых сплит-систем — то, что во внутреннем блоке располагается только вентилятор и испаритель, а самое шумное оборудование — компрессор — вынесен во внешний блок. Но при низких температурах окружающей среды в компрессоре загустевает масло, что приводит к снижению его ресурса. При очень низких отрицательных температурах масло может настолько загустеть, что при пуске компрессор выйдет из строя. В прецизионных системах кондиционирования компрессорный агрегат располагается во внутреннем блоке, а не в наружном. На улице расположен только теплообменник и вентилятор. Поэтому, теоретически, прецизионный кондиционер может работать при любом морозе.

Это несомненное преимущество прецизионных кондиционеров. Однако, в средней полосе температуры более +35 °С и менее – 30 °С  – редкость, поэтому для данной климатической зоны это преимущество не особо значимо.  За все время эксплуатации сплит систем мне не доводилось встречаться с значительными проблемами при эксплуатации в жару летом или в холод зимой. Даже аномально жарким летом 2010 все сплит системы (на тот момент Daikin FT60 + FAQ 100 B) отработали нормально. Но, несомненно, прецизионные кондиционеры более приспособлены для эксплуатации  в суровых климатических условиях.

Габариты

Существенный минус прецизионных кондиционеров для охлаждения помещения – их значительные габариты. Разместить их в небольшой серверной – затруднительно. Необходимо выбирать специальные модели:

• Кондиционеры итальянской компании Uniflair серии Unisplit http://www.uniflair.com/EN/prodotti/dettaglio_prodotto.aspx?IDFam=155.
• Рядные кондиционеры APC серии InRow http://www.apc.com/products/category.cfm?id=9,
• Рядные кондиционеры Rittal серии LCP http://www.rimatrix5.com/Cooling/Rack_IT_Klima.html.
• и др.

У других производителей специализированного оборудования для кондиционирования серверных помещений также имеются похожие решения.

Практически все сплит системы в плане габаритов – достаточно компактное оборудование.

Стоимость монтажа и обслуживания

Прецизионные кондиционеры требуют тщательного монтажа. Компаний, которые занимаются прецизионными кондиционерами значительно меньше, чем устанавливающих и эксплуатирующих сплиты. Соответственно, стоимость установки подобного оборудования значительно выше. Цена запасных частей для прецизионных кондиционеров также существенно выше, а из-за их меньшей распространенности наличие на складе той или иной запчасти также под вопросом. Поэтому ремонт прецизионного кондиционера может существенно затянуться, т.к. придется 2-8 недель ожидать поступление необходимой запчасти. Например, мы поставку дренажного насоса для APC InRow SC ждали более 2-х месяцев.

Частично сроки поставки можно сократить при покупке сервисного контракта у производителя и тогда он будет держать под вас резерв запчастей на складе, но это удовольствие не из дешевых и составляет значительный процент от стоимости кондиционера.

У сплитов, как правило, все запасные части имеются на складе, т.к. это оборудование широко распространено. С другой стороны, прецизионные кондиционеры, по заверениям производителей, должны быть менее прихотливыми в обслуживании. На практике в случае небольшой серверной — периодичность обслуживания примерно одинаковая, а стоимость обслуживания бытовых кондиционеров Daikin гораздо ниже обслуживания APC. Естественно, для больших серверных сплиты не используются.

Удаленное управление

Удаленное управление работой систем кондиционирования для серверных комнат очень важно, т.к. выход из строя этих систем может привести к отключению, а в отдельных случаях и выходу из строя IT оборудования. Именно поэтому в специализированных решениях для кондиционирования серверных вопросам мониторинга работы кондиционеров уделяется пристальное внимание. Например, в линейке APC InRow управление организованно очень грамотно. Кондиционеры могут управляться как по http протоколу, так и по SMTP или telnet. При выходе параметров работы кондиционера за некоторые пределы сервисная группа незамедлительно извещается для максимально оперативного устранения проблемы. Интерфейс управления схож с системой управления реализованной на картах управления ИБП APC, вроде AP9619.

Бытовые даже полупромышленным сплит системы не могут похвастаться столь удобными и детальными средствами мониторинга систем кондиционирования. Для кондиционеров Daikin серии FTхх существует специально разработанный согласователь работы кондиционеров СРК-М, который обеспечивает синхронную работу 2(3) кондиционеров Daikin. Этот согласователь может управляться по RS-232 интерфейсу, а также имеет на своем борту конвертер интерфейсов Ethernet – RS-232. К сожалению, основная функция СРК-М – это согласование работы кондиционеров, поэтому функции удаленного управления, по сравнению с управлением APC InRow, реализованы слабо. Управление по http/SNMP/telnet отсутствуют, однако некоторые простые операции по управлению кондиционерами выполнять можно.

Итак, в плане управляемости специализированные прецизионные кондиционеры для серверных комнат, несомненно, дают фору полупромышленным сплит системам.

Технико-экономическое обоснование

Сравним стоимость владения сплит системой построенной на основе двух кондиционеров Daikin FT60 синхронизированных с помощью СРК-М и доработанные зимним комплектом с кондиционером APC InRow RD (ACRD101). Система кондиционирования рассчитана на тепловыделение оборудования 10 кВт.

Итак, что же получается? Даже с учетом того, что предполагаемый срок эксплуатации прецизионного кондиционера в два раза больше сплит системы, ежегодная стоимость,  в случае если сплит проработает 5 лет, получается ниже. Если же сплит проработает только три года, тогда действительно имеет смысл задуматься о приобретении прецизионника, хотя шансы, что прецизионный кондиционер проработает 10 лет без единого капитального ремонта тоже невелики, все-таки там слишком много механических деталей. Наш опыт показывает, что и после 2-х лет может выйти из строя, а ремонт в общей сложности обошелся больше чем в пол стоимости Daikin FT60.

Если же учитывать тот момент, что сплит гарантированно отработает 3 года и дополнительных капитальных вложений не будет, т.к. срок гарантии на него составляет 3 года, а для прецизионников всего лишь год, то инвестиции в прецизионники становятся неоправданны.

Отмечу что в данном сравнении не учитывается стоимость монтажных работ. В случае прецизионников она может быть очень значительной.

Учтем также, что при расчетах сплит система была задублирована на 66%, т.е. при выходе из строя одного кондиционера температура в серверной должна повысится, но все-же остатся на приемлемом уровне. В случае же прецизионника кондиционер считался без дублирования. Если рассчитывать кондиционирование с дублированием, то сравнение будет совсем не в пользу прецизионного кондиционера.

С точки зрения энергоэффективности, кондиционеры, работающие на фреоне, в плане физических принципов работы, очень похожи на сплит-системы. Каких-то аргументированных преимуществ с точки зрения экономии энергии на таких мощностях по холоду мне не приходилось встречать. Несомненно, на больших мощностях величины экономии могут достигать больших величин, но в случае небольших серверных «размазывание» затрат на электроэнергию по срокам эксплуатации (OPEX) важнее, чем единовременные значительные инвестиции на приобретение кондиционера (CAPEX).

Опять же, затраты в год рассчитывались исходя из нулевой стоимости денег, если же рассматривать приведенную стоимость денег к моменту совершения инвестиций, то небольшая сумма CAPEX на короткий срок будет ещё более выгоднее, чем единовременно высокие инвестиции на значительный срок.

Заключение

Несомненно, выбор оборудования для поддержания микроклимата – очень ответственный момент и каждый волен выбирать ту стратегию, которая позволяет максимально достичь запланированных целей, уложившись в бюджет. В статье была сделана попытка облегчить выбор оптимального решения. Несомненно, статья не претендует на законченность и будет корректироваться по мере появления новой информации и конструктивных замечаний.

Литература:

1. Расчет общей потребности в электроэнергии в центрах обработки данных.
2. Humidification Strategies for Data Centers and Network Rooms
3. Паспорт на кондиционеры Daikin тип EconAir серия FT 50/60, хорошо зарекомендовавшие себя для установки в серверные.
4. Инструкция по проектированию зданимй и помещений для электронно-вычислительных машин СН 512-78.
5. Документация на Согласователь Работы Кондиционеров Daikin — СРК-М.
6. UNISPLIT AIR-COOLED DIRECT-EXPANSION AIR CONDITIONING UNITS (INSTALLATION, OPERATION AND MAINTENANCE
   INSTRUCTIONS).